血漿と細胞内のタンパク質緩衝剤

タンパク質緩衝系は、アミノ酸がpHの変化に応答する能力に依存しています。

pHが上昇すると、アミノ酸中のカルボキシル基が解離し、弱酸として作用して水素イオンを放出します。

ヒスチジンやシステインなどの一部のアミノ酸には、水素イオンを供与する可能性のある側鎖があります。

特定のpH条件では、アミノ酸は正電荷と負電荷の両方を持ち、双性イオンと呼ばれる状態になります。

逆に、pHが下がると、アミノ基が弱塩基として働き、水素イオンを受け入れてアミノイオンを形成することができます。

例えば、ヘモグロビンというタンパク質は、赤血球の緩衝液として機能します。

血液が毛細血管を流れると、組織細胞からの二酸化炭素が赤血球に入り、水と結合して炭酸を形成します。その後、この酸は水素イオンと重炭酸イオンに解離します。

同時に、オキシヘモグロビンはその酸素を組織細胞に放出し、その結果生じる還元されたヘモグロビンまたはデオキシヘモグロビンは遊離水素イオンを受け入れ、pHを上昇させます。